深圳某文化艺术中心空调设计

深圳某文化艺术中心空调设计

贾长友

深圳市天华建筑设计有限公司 广东深圳 518000

摘要：结合建筑特点，本文介绍了某文化艺术中心空调系统设计情况，并对中央空调设备控制进行简单说明。

关键词：冷源、水系统、风系统

一．建筑概况

本项目位于深圳市龙华区，总建筑面积63418.92平方米。主要建筑使用功能包括剧场、文化馆、艺术馆、图书馆、文化配套、公交首末站、地下车库等。

二. 空调冷源设计

根据前期市场调研，项目场馆特点及运营模式，本项目采用集中水蓄冷中央空调系统+多联机系统的组合方式，以便减少后期运行费用。中央空调系统对比方案如下：

注：以上空调方案均配套相应的水泵及冷却塔

1.水蓄冷中央空调系统

1.1.设计采用二台变频离心式制冷机组，单台制冷量为1646kW（468RT），配置冷冻水泵三台、冷却水泵三台、放冷水泵六台、蓄冷水泵三台和板式换热器两台，冷水机组及水泵放置在地下三层制冷机房内，蓄冷水池位于地下三层。

1.2.夜间二台制冷机组蓄冷，蓄冷时供回水温度为4℃/12℃，白天通过板式换热器放冷与冷水机组联合供冷给大楼空调使用，其供回水温度为6/13℃。

1.3.系统配置总处理水量为800m3/h的冷却塔，冷却塔的进出水温度为37℃/32℃。冷却塔为超低噪音横流式冷却塔，放置图书馆屋顶。

1.4.水蓄冷系统可实现下列工况：蓄冷工况、主机供冷工况、主机与蓄冷水槽联合供冷工况。水蓄冷系统应由专业承包商进行深化设计。

2.多联机+新风系统

2.1.文化馆配套小房间、文化艺术馆门厅采用多联机+新风系统，新风机位于文化馆屋面，新风机冷源由水蓄冷中央空调系统提供。

2.2.剧场化妆室、办公室、排练厅采用多联机+新风系统，新风机冷源由多联机室外机提供。

2.3.图书馆24小时还书区、办公用房采用多联机+新风系统，新风机冷源由多联机室外机提供。

三. 空调水系统设计

1.本工程空调水系统为一次泵变流量系统，空调冷冻水系统采用两管制异程式系统。制冷机房分、集水器之间设置设置压差旁通装置，在集水器每个回水立管上设能量计量装置。

2.冷冻水系统采用高位膨胀水箱进行定压补水，膨胀水箱设置于图书馆屋面。

3.冷却水泵与冷水机组及冷却塔相对应，在每组冷却塔供、回水管上安装电动蝶阀。冷却塔通过平衡管将各冷却塔承水盘相互连通，而各风室应做隔断措施。

4.冷却塔补水来自给水定压给水设备,补水总管上设置水流量计量装置；溢流、排污水排放至冷却塔周围排水沟内。

5.冷冻水水泵均为变频水泵，冷却水泵均为定频水泵。所有变频水泵的调频取压点为：服务的水环路中最不利水点的供回水压差。

四. 空调风系统设计

1.展厅、观众席、舞台等大空间采用全空气定风量系统，回风与新风混合后经组合式空气处理机组处理，经过滤、降温、除湿后，由风管送入室内。

2.剧场卫生间、化妆室采用风机盘管+新风系统，新风经过滤、降温、除湿后直接送入室内.

3.剧场观众席、文化馆报告厅采用二次回风全空气系统，经处理后的冷气通过低速风管送至静压仓，送风方式采用座椅送风，送风温度为20°C（送风温差为5°C）。

4.剧场舞台为避免空调气流对布景产生抖动现象，送风方式采用主舞台两侧第一道天桥侧下送风，下部回风的形式。

5.剧场主大厅部分区域为玻璃屋顶，基于立面效果及空调能耗，采用全空气+地板送风系统。

6.图书馆应净高限制采用吊柜+新风系统

五． 空调系统控制

1.中央制冷系统应设置群控系统，并提供开放式给楼宇自控系统接驳，楼宇自控系统只对制冷系统的群控系统进行监视，而不会对其进行控制。

2.纳入楼宇自控系统的设备、系统有：空调机组、新风机组与通风系统等。由于制冷站内的机电设备众多，故在制冷站设置机房群控系统，提高控制系统的专业化、精确性和可靠性，并达到系统节能运行。纳入到机房群控的设备、系统有制冷机、冷却塔、循环水泵、水处理设备、化学加药系统等。

3.冷冻水一次泵变流量系统：冷冻水系统采用一次泵变流量系统。通过分析和比较设置在最不利环路上的压差传感器所采集到得压差值与设定值的大小关系，来确定循环水泵的转速，而水泵转速的调节通过变频器实现。在冷水供回水总管上分别设温度传感器，并在回水总管上设流量传感器，以测定每一瞬间冷水的供回水温度及总水量。群控系统将依次计算出空调系统负载端每一瞬间的实际用冷量，并经逻辑判断确定“加机”或“减机”。通过接口对接，实现对冷水机组的自动启停控制。根据在冷水机组的最小流量设置最小流量旁通，当冷水流量接近“最小流量”时，开启设置在旁通管上的电动阀，此时循环水泵的转速不再降低，而通过调节电动阀的开度来适应末端空调负荷的变化。

4.冷却塔采用变频风机，当冷却水管上的旁通温差过低，启动的冷却塔风机将由高速转至低速，并能关闭部份冷却塔风机。如水温继续下跌，则冷却塔风机停开以节省能源。

5.冷水机组、冷水泵、冷却水泵和冷却塔联锁运行。启动顺序：冷水机组冷凝器进水管和冷却塔进水管上的电动蝶阀打开、同时冷却水泵运转→冷水机组蒸发器进水管上的电动蝶阀打开同时冷水泵运转→冷却塔风机运转→冷水机组启动。停机顺序相反。

6.预冷：间歇运行的全空气空调系统在其重新投入运行前，BAS将关闭组合式空调机组的新风电动调节阀，仅利用循环风进行预冷或预热，以节省能耗夏季夜间预冷，当夏季必须进行机械供冷时，可利用夜间相对温度较低的室外空气进行自然或机械通风，以实现对室内家具及建筑物本身的预冷却，从而减少白天空调供冷负荷和能耗。

六． 设计体会

本项目地块比较狭长，可用于布置设备房的条件苛刻，经多轮考虑最终将制冷机房设置在书库的下方，贴临剧场舞台台仓，需重点关注制冷设备噪音对剧场的干扰。

图书馆钢结构采用不规则斜撑的方式，施工图阶段避免风管横穿斜撑，建议对比结构三维模型布置管道。

参考文献

全国民用建筑工程技术上技术措施-暖通空调 动力（2009版） 中国计划出版社，2009

实用供热空调设计手册（第二版） 陆耀庆，中国建筑工业出版社，2008